Метеоритные кратеры могли стать колыбелью жизни на Земле

Фото из открытых источников

Как что-то могло возникнуть из ничего? Это, пожалуй, самый глубокий вопрос во всей науке, на который мы до сих пор не можем дать полного ответа. Как бесплодная, безжизненная планета за миллиарды лет превратилась в мир, изобилующий жизнью? Где же она на самом деле зародилась?

На протяжении десятилетий глубоководные гидротермальные источники были популярным объяснением их существования. Впервые они были обнаружены в конце 1970-х годов, когда океанограф из Ратгерского университета Ричард Лутц, один из ученых, спустившихся на глубину более полутора километров под поверхность на подводном аппарате «Алвин», чтобы увидеть их своими глазами. 

Эти удивительные системы расположены на дне океана, а вокруг них перегретая, богатая минералами вода прорывается сквозь трещины в земной коре. В них обитают целые экосистемы, которые никогда не видят солнечного света и живут исключительно за счет химической энергии. В качестве потенциального места зарождения жизни они представляют собой убедительный аргумент в пользу своего существования.

Однако новые исследования проливают свет на конкурирующего кандидата, который до сих пор оставался в значительной степени незамеченным, — гидротермальные системы, образованные в результате ударов метеоритов. В исследовании, проведенном под руководством Шеа Чинквемани, утверждается, что когда крупные метеориты врезались в раннюю Землю, они не просто оставляли в земле дыры. Колоссальная жара от удара расплавила окружающие породы, и по мере того, как кратер охлаждался и заполнялся водой, могло произойти нечто экстраординарное. Образовалась горячая, богатая минералами гидротермальная система, функционально похожая на уже известные глубоководные гидротермальные источники, поддерживающие жизнь, но полностью питаемая энергией метеоритного столкновения.

«Вокруг очень, очень теплого центра находится озеро, и теперь у вас образуется система гидротермальных источников, как в глубоководных районах, но созданная теплом от удара метеорита», — говорит Шей Чинквемани из Школы экологических и биологических наук Ратгерского университета.

Чтобы проверить эту идею, Чинквемани изучил три хорошо задокументированных кратерных образования, охватывающих совершенно разные периоды истории: структуру Чиксулуб под полуостровом Юкатан в Мексике, образовавшуюся 65 миллионов лет назад; структуру Хотон в канадской Арктике, возраст которой составляет около 31 миллиона лет; и озеро Лонар в Индии, которому всего 50 000 лет и которое до сих пор содержит воду. Во всех трех местах существовали долгоживущие гидротермальные системы, в некоторых случаях сохранявшиеся от тысяч до десятков тысяч лет. Это значительный промежуток времени для того, чтобы сложные химические процессы начали свою работу.

Важно отметить, что ранняя Земля подвергалась гораздо более интенсивной бомбардировке, чем сегодня. Гидротермальные системы, образовавшиеся в результате ударов метеоритов, были широко распространены, покрывая всю планету и предоставляя множество возможностей для развития химических процессов, необходимых для жизни. Исследование также затрагивает изящную проблему, известную как водный парадокс, согласно которой избыток воды может разрушить хрупкие молекулярные структуры, от которых зависит жизнь. Системы ударных кратеров, с их меняющимися влажными и сухими фазами, могут справляться с этим лучше, чем глубоководные гидротермальные источники.

Считается, что подобная гидротермальная активность существует под ледяными поверхностями Юпитера Европы и Сатурна Энцелада, а также, возможно, когда-то существовала в ударных кратерах на Марсе. Если эти среды на Земле действительно были колыбелью жизни, они становятся одними из самых привлекательных объектов для поиска жизни в других частях Солнечной системы и, возможно, даже Галактики.